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tanolabo 2022年10月03日作成 © MIT
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SPRESENSEと簡単に接続できるカードエッジタイプのBLEモジュールを作ってみた

SPRESENSEと簡単に接続できるカードエッジタイプのBLEモジュールを作ってみた

概要

SPRESENSEカードエッジモジュールと接続できるBletoothオーディオレシーバーを製作しました。
スマホのストリーミング音源をBluetoothで受信し、I2Sデジタルオーディオ信号としてカードエッジ端子へ出力できます。
FRISKケースに格納
ケース内部

SPRESENSEモジュールの詳細は別投稿を参照してください。
I2S信号をバックプレーン経由でSPRESENSEへ出力
特徴

  • L70xD37xH11の小型ケースに収納
  • リポバッテリーを搭載可能
  • ケースをスライドしてMicroUSB端子から充電可能
  • カードエッジ端子のVBUSから電源供給/充電可能
  • カードエッジ端子の入出力信号はSPRESENSEモジュールと合わせて配線
  • I2S信号出力とアナログオーディオ信号出力は選択式
  • アナログ音声出力時に前面のオーディオジャックも使用可能
  • SPRESENSEモジュールと合わせてオーディオシステムをDIY可能です。
  • Debug/VersionUP用にUART信号をカードエッジ端子に配線

構成

内部構成と外部接続

  1. ケースサイズの基板
     FRISKケースサイズに合わせて、Bluetoothカードエッジモジュールを作成しました。
  2. Bluetoothモジュール
     Microchip社のサイトを参考にしてP板を作成しました。
  3. カードエッジ端子信号
     VBUSからの給電/充電ができるようにしました。
     SPRESENSEのI2S入力に必要な信号を出力しました。
     アナログ出力時はスピーカーを直接駆動できるようにしました。
      (SPRESENSEからのスピーカー駆動時は出力を止める必要があります。)
     UART信号端子を用いてDebugやファームウェアのUpdateができます。
  4. Lipo接続コネクタ
     350mAh以下のLipoバッテリーを接続することができますのでモニター出力にヘッドホンを接続して屋外で使用可能です。

リポバッテリーの接続・充電は、Bluetoothモジュールの仕様を理解し、正しく設定して使用してください。

設計図

  • ケースサイズ基板の回路図
    BLEカードエッジモジュール
    拡張用SW(VOL+/VOL-/FWD/REW)はB面に配置してますので必要に応じてマウントすることもできます。

部品

主要な使用部品リストです。REFは回路図を参照してください(DNP/SW/CR類を除く)

REF 部品 備考
CN101 Cardedge基板パターン 20pin金メッキパターン(HSEC8-110用)
CN102 476420001 Micro USBコネクタ
CN103 SJ2-35984E-SMT-TR 3.5インチ4極ミニジャック (モニター)
CN104 PH2 Lipoバッテリー用コネクタ
U101 BM64SPKS1MC1 BLE モジュール(技適取得済)
U102 BU4229G-TR Reset IC
D100 RSX101VAM30TR ショットキーダイオード (VBUSブリッジ用)
TR11 NCP15WF104F03 サーミスタ 100k

Bluetoothモジュールのファームウェア

こちらを参考にして最新のファームウェアに更新して使用します。
また、2S出力の設定を行います。

応用

バックプレーン基板によりモジュール間を接続することができます。
SPRESENSEモジュールを中心として、様々な拡張モジュールを作成してオリジナルのオーディオシステムを構成できます。

BLEモジュールを搭載予定のBOXコンポ

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